[发明专利]声聚焦传感器的制作方法和声聚焦传感器

权利要求书

1.一种声聚焦传感器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据预设的聚焦抛物面的开口半径及预设的入射声波的频率，利用下式计算所述聚焦抛物面的中心角：

$\frac{(3+{\mathrm{cos\α}}_m){(1-{\mathrm{cos\α}}_m)}^2\[3(1-{\cos }^2{\mathrm{\α}}_m)+2(1-{\cos }^3{\mathrm{\α}}_m)\]}{(1+{\mathrm{cos\α}}_m)}=\frac{48c^2{K}_I}{D^2{\mathrm{\π}}^2{f}^2};$

其中，α_m为所述中心角，D为所述开口半径，f为所述入射声波的频率，K₁为预设的聚焦抛物面的放大倍数，0≤K₁≤12；

根据所述开口半径及所述中心角，利用下式计算所述聚焦抛物面的焦距：

$F=\frac{c}{\mathrm{\π}f}\sqrt{\frac{K_I}{\[4-{(1+{\mathrm{cos\α}}_m)}^2\]*\[\frac{1}{4}(1-{\cos }^2{\mathrm{\α}}_m)+\frac{1}{6}(1-{\cos }^3{\mathrm{\α}}_m)\]}};$

其中，F为所述焦距，c为声速；

根据所述聚焦抛物面的焦距，制作声聚焦传感器，其中，所述声聚焦传感器包括反射镜和传感器，所述反射镜具有一聚焦抛物面，所述聚焦抛物面的抛物线方程为y²＝2px，F＝p/2，所述传感器设置在所述聚焦抛物面的焦点上；

所述声聚焦传感器的声压增益值为其中，K_p为所述声压增益值，

所述声聚焦传感器的速度增益值为其中，K_v为所述速度增益值；

所述声聚焦传感器的声强增益值为其中，K_s为所述声强增益值；

所述传感器为驻极体传感器；所述驻极体传感器包括上电极和下电极，上电极为镀有金属层的驻极体振膜，下电极为金属板，上电极和下电极被气隙分开，上下电极之间通过连接线接入电源，上下电极之间的连接线还连接负载电阻，上电极还接地。

2.一种声聚焦传感器，其特征在于，包括反射镜和传感器，所述反射镜具有一聚焦抛物面，所述传感器设置在所述聚焦抛物面的焦点上，所述聚焦抛物面的抛物线方程为y²＝2px，F＝p/2；

其中，

F为所述聚焦抛物面的焦距，c为声速，α_m为所述聚焦抛物面的中心角，K₁为预设的聚焦抛物面的放大倍数，0≤K₁≤12，f为所述预设的入射声波的频率；

所述中心角通过下式计算得到：

$\frac{(3+{\mathrm{cos\α}}_m){(1-{\mathrm{cos\α}}_m)}^2\[3(1-{\cos }^2{\mathrm{\α}}_m)+2(1-{\cos }^3{\mathrm{\α}}_m)\]}{(1+{\mathrm{cos\α}}_m)}=\frac{48c^2{K}_I}{D^2{\mathrm{\π}}^2{f}^2};$

其中，D为预设的聚焦抛物面的开口半径；

所述声聚焦传感器的声压增益值为其中，K_p为所述声压增益值，

所述声聚焦传感器的速度增益值为其中，K_v为所述速度增益值；

所述声聚焦传感器的声强增益值为其中，K_s为所述声强增益值；

所述传感器为驻极体传感器；所述驻极体传感器包括上电极和下电极，上电极为镀有金属层的驻极体振膜，下电极为金属板，上电极和下电极被气隙分开，上下电极之间通过连接线接入电源，上下电极之间的连接线还连接负载电阻，上电极还接地。